生物化学/pKa 值
在没有牢固的普通化学和有机化学基础的情况下，很难讨论生物化学主题，但如果有人不记得有机化学中的酸解离常数 (pKa) 概念，则可以在下面阅读该主题。
缓冲液对生物化学反应至关重要，因为它们在不断变化的环境下为反应提供了一个（或多或少）稳定的 pH 值。活细胞中的 pH 值往往介于 7.2 和 7.4 之间，这种 pH 值通常由弱酸维持。（溶酶体和过氧化物酶体中的 pH 值与该值不同，植物和动物各种类型中发现的胃和其他器官的 pH 测量值也不同。）
酸在这里简单地定义为任何可以释放质子 (H+) 到溶液中的分子。由于它们的原子和分子性质，强酸更容易释放质子。酸释放质子的趋势称为该物质的解离常数 (Ka)，其中
![{\displaystyle {K}_{a}={[{H}^{+}][{A}^{-}] \over [HA]}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/7f85f756d083fc3ed30e806bb5590e36fb963516)
对于 HA <-> H+ + A-。
较大的Ka 值意味着更大的释放质子的趋势，因此这意味着该物质是一种更强的酸。因此，可以计算出 50% 的质子解离的 pH 值为
- pKa = -log ( Ka )
该方程称为亨德森-哈塞尔巴尔赫方程。
![{\displaystyle {pH}={pK}_{a}+\log {[{\text{base}}] \over [{\text{acid}}]}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/80f8547bca6ac73537bd86d1ceaf1f33828aa04c)
亨德森-哈塞尔巴尔赫方程是从相邻的 Ka 表达式推导出来的。通过对两边取十进制对数，得到方程的下一部分。利用乘法的对数性质，[H+] 从表达式中分离出来。由于 log Ka 等于 -pKa，log [H+] 等于 -pH，因此对它们进行替换。为了得到称为亨德森-哈塞尔巴尔赫方程的东西，-pKa 和 -pH 从它们各自的边减去以产生一个正方程。
有趣的是，亨德森-哈塞尔巴尔赫方程预测了缓冲溶液的行为。1 M 乙酸 [HA] 和 1 M 乙酸钠 [A-] 的溶液将具有等于乙酸的 pKa 的 pH 值：4.76。
如果我们将酸添加到纯水中，直到浓度为 0.1 M，则 pH 值将变为 1。如果我们将相同浓度的酸添加到缓冲溶液中，它将与乙酸盐反应形成乙酸。乙酸盐浓度将降至 0.9 M，乙酸浓度将升至 1.1 M。pH 值变为 4.67，与没有缓冲液时的 pH=1 非常不同。
同样，添加 0.1 M 碱将缓冲溶液的 pH 值改变为 4.85，而不是没有缓冲液时的 pH=13。由于氨基酸的两亲性——它们是所有蛋白质的单体构建块，生理条件始终被认为是缓冲的，这在细胞液体内部（即胞质溶胶）中底物的构象和反应性中起主要作用。
非常小的 (包括很大的负值) pKa 表示非常强的酸。pKa 值在 4 到 5 之间是有机酸化合物的最常见范围。